(SKKN 2022) một số giải pháp nâng cao hiệu quả làm bài tập phần động lượng cho học sinh lớp 10 trường THPT nguyễn trãi

I MỞ ĐẦU 1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bài tập vật lí với tư cách phương pháp dạy học, có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lí nhà trường phổ thông Thông qua việc giải tốt tập vật lí , học sinh có kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp…Do góp phần to lớn việc phát triển tư học sinh Đặc biệt tập vật lí giúp học sinh củng cố kiến thức có hệ thống vận dụng kiến thức học vào việc giải tình cụ thể, làm cho môn trở nên lôi cuốn, hấp dẫn em Bài tập vật lí cơng cụ khơng thể thiếu q trình dạy học Với tính chất phương tiện dạy học, tập vật lí giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc hồn thành dạy học vật lí: - Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu quy luật vật lí, biết phân tích chúng ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn - Thông qua tập vật lí, với vận dụng linh hoạt kiến thức học để tự lực giải tốt tình có vấn đề kiến thức trở nên sâu sắc, hồn thiện - Bài tập vật lí phương tiện tốt để phát triển óc tưởng tượng, tính độc lập suy luận, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn - Bài tập vật lí hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức chương hay phần - Đứng mặt điều khiển hoạt động nhận thức tập vật lí cịn phương tiện kiểm tra kiến thức kĩ học sinh Việc vận dụng phương pháp phân tích – tổng hợp để giải tập vật lí chương mở cho em hướng giải tập linh hoạt Trên sở kiện đề ra, phân tích đại lượng tìm mối liên hệ đại lượng dựa định luật vật lí học, tổng hợp lại tìm hướng giải phù hợp tốn, nhờ rèn luyện khả phân tích – tổng hợp, tư sáng tạo cho học sinh Tôi chọn đề tài “MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI ’’ cho SKKN với hy vọng tập tài liệu giúp ích cho em học sinh trình kiểm tra, thi cử đạt kết cao q trình học tập, em tự học tổ chức, hướng dẫn giáo viên theo bước đề tài phát triển tư độc lập, sáng tạo, bồi dưỡng hứng thú, tạo niềm tin niềm vui học tập cho học sinh MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết ‘‘Động lượng’’ - Nhận dạng tập, từ chọn phương pháp giải thích hợp mang lại kết thật nhanh, thật xác - Phân loại đưa phương pháp giải ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU - Bài tập phần ‘‘Động lượng’’ - Học sinh THPT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp thực nghiệm, phương pháp thống kê - Tham khảo tài liệu liên quan đến đề tài - Đề xuất phương pháp giải tổng quát II NỘI DUNG Cơ sở lý luận Là giáo viên dạy học mơn vật lí nhiều năm qua trình thực tế dạy học, qua trao đổi với bạn đồng nghiệp qua tìm hiểu học sinh Tơi thấy q trình giải tập vật lí nói chung giải tập phần: “ Động lượng”nói riêng, tất học sinh kể học sinh giỏi trình giải tập vật lí cịn gặp nhiều khó khăn Bởi lẽ số tiết để em củng cố lại kiến thức chưa nhiều, mối liên quan toán học vật lí chặt chẽ Kỹ vận dụng tốn học vào giải tập cịn lúng túng Vì kết đạt em kỳ thi chưa cao Đề tài phần ‘‘Động lượng’’ nội dung quan trọng chương trình vật lí lớp 10 Thơng qua nội dung đề tài cung cấp cho học sinh kỹ giải tập phân loại dạng tập Nếu học sinh nắm vững nội dung đề tài góp phần việc nâng cao chất lượng học tập ôn học sinh giỏi nâng cao chất lượng môn Thực trạng vấn đề Hiện đa số học sinh học chưa bao quát hết kiến thức học cách có hệ thống, chưa có phương pháp cụ thể để phân loại cách giải cho dạng cách phù hợp kỹ giải tập nhiều hạn chế, đặc biệt q trình làm thường bị sai sót tính tốn cơng thức, sai đơn vị, q trình thay số, …Thường bị bế tắc giải tập định tính có liên quan đến tượng vật lí Các em chịu khó đầu tư vào tập khó tham khảo tài liệu liên quan đến mơn học, có nhiều dạng tập vận dụng kiến thức để giải em lúng túng… Qua thực tế cho thấy, học sinh lớp 10A2 năm học (2020-2021) chưa vận dụng đề tài vào giảng dạy, chất lượng qua kiểm tra học sinh đạt kết là: Lớp 10A2 ( Tổng số học sinh : 45) Giỏi Khá Tb Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 0 10 22,22 29 64,45 06 13,33 0 Nguyên nhân : - Một số học sinh chưa nắm phương pháp giải hợp lý - Học sinh sai sót nhiều tính tốn Các giải pháp giải vấn đề 3.1 Cơ sở lý thuyết 3.1.1 A HỆ THỐNG HOÁ KIẾN THỨC VỀ ĐỘNG LƯỢNG 1/ Hệ kín (Hệ lập) Mọi hệ vật gọi hệ kín có lực vật hệ tác dụng lẫn mà khơng có tác dụng từ lực bên ngồi hệ, có lực phải triệt tiêu lẫn 2/ Động lượng r + Động lượng p vật đại lượngr đo tích khối lượng vectơ vận tốc r r v vật, xác định theo công thức p = m.v r + Động lượng đại lượng vectơ kí hiệu p r r + Vectơ động lượng p có hướng vectơ vận tốc v vật + Đơn vị động lượng hệ SI kg.m/s 3/ Định luật bảo tồn động lượng Động lượng hệ lập đại lượng bảo toàn r r r p1 + p2 + + pn = số 4/ Va chạm mềm Là va chạm hai vật mà sau va chạm hai vật dính vào chuyển động vận tốc 5/ Nguyên tắc chuyển động phản lực Trong hệ kín, có phần hệ tách chuyển động theo hướng, phần cịn lại hệ chuyển động theo hướng ngược lại Chuyển động theo nguyên tắc gọi chuyển động phản lực B PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG r b I CỦNG CỐ KIẾN THỨC TOÁN HỌC r r r Ta có: a = b + c r r b ↑↑ c ⇒ a = b + c + Nếu : r r b ↑↓ c ⇒ a = b − c + Nếu : r r b ⊥ c ⇒ ⇒ a = b2 + c2 + Nếu : r c O r a r b r c O r c α O r r + Nếu : b hợp c góc α độ lớn b = c a= 2b cos r a r rb c α r α r (với α góc hợp b c ) O r r + Nếu : b hợp c góc α r r ⇒ a = b + c + 2.b.c cos α (với α góc hợp b c ) 2 r c O r b α r b II PHÂN LOẠI Dạng 1: Tính động lượng hệ vật Nhận dạng: Cho m1, m2, v1, v2 ⇒ Tìm động lượng tổng hợp p = ? Phương pháp Bước 1: Tính động lượng vật hệ p1= m1v1 ; p2= m2v2 r r r Bước 2: Viết biểu thức tính vectơ động lượng hệ : p = p1 + p2 Bước 3: Biễu diễn giản đồ vectơ động lượng Bước 4: Căn vào giản đồ vectơ chuyển biểu thức vectơ thành biểu thức đại số Bước 5: Thay số tính kết theo yêu cầu toán Bài tập mẫu 1: Hai vật có khối lượng m = 1kg m2 = 5kg chuyển động với vận tốc v1 = 3m/s v2 = 1m/s Tính tổng động lượng hệ trường hợp : r r v1 ↑↑ v2 Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = (kg.m/s) ;p2= m2v2 = 5.1 = (kg.m/s) r r r r p1 Bước : Ta có p = p1 + p2 Bước 3: r p2 r p O r r r r Bước 4: Vì: v1 ↑↑ v2 ⇒ p1 ↑↑ p2 ⇒ p = p1 + p2 = + = (kg.m/s) Bài tập mẫu 2: Hai vật có khối lượng m = 1kg m2 = 3kg chuyển động với vận tốc v1 = 5m/s v2 = 1m/s Tính tổng động lượng hệ trường r r hợp : v1 ↑↓ v2 Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.5 = (kg.m/s) ;p2= m2v2 = 3.1 = (kg.m/s) r r r r p1 Bước : Ta có p = p1 + p2 Bước 3: r p r p2 O r r r r Bước 4: Vì: v1 ↑↓ v2 ⇒ p1 ↑↓ p2 ⇒ p = p1 − p2 = − = (kg.m/s) Bài tập mẫu 3: Hai vật có khối lượng m = 1kg m2 = 4kg chuyển động với vận tốc v1 = 3m/s v2 = 1m/s Tính tổng động lượng hệ r r ( Vẽ hình) trường hợp : v1 ⊥ v2 Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = (kg.m/s); p2= m2v2 = 4.1 = (kg.m/s) r r r p2 r Bước : Ta có p = p1 + p2 Bước 3: α Bước 4: Vì: r r v1 ⊥ v2 ⇒ pr1 ⊥ pr ⇒ p = O p12 + p22 = 32 + 42 = 5(kg.m / s) r p1 Bài tập mẫu 4: Hai vật có khối lượng m1 = 1kg m2 = 3kg chuyển động với vận tốc v1 = 3m/s v2 = 1m/s Tính tổng động lượng hệ (Vẽ hình) r r trường hợp : v1 hợp v2 góc α =600 Giải Bước 1: Ta có: p1= m1v1 = 1.3 = (kg.m/s); p2= m2v2 = 3.1 = (kg.m/s) r r r p2 r Bước : Ta có p = p1 + p2 Bước 3: O α r p1 r r r r Bước 4: Vì v1 hợp v2 góc α ⇒ p1 hợp p2 góc α độ lớn p1 = p2 α p= p1 cos = 2.3 cos 30 =3 (kg.m/s) Bài tập vận dụng : Bài : Một hệ gồm hai vật có khối lượng m1 = 200g m2 = 600g chuyển động với vận tốc v1 = 6m/s v2 = 2m/s Tính tổng động lượng hệ ( Vẽ hình) trường hợp ( Vẽ hình trường hợp) : r r r a) v1 ↑↑ v2 ; r r ĐS : a) 2,4 (kg.m/s) r c) v1 ⊥ v2 ; b) v1 ↑↓ v2 ; r r d) v1 hợp v2 góc α =600 b) c) 1,7 (kg.m/s) d) 1,2(kg.m/s) Dạng 2: Bài toán va chạm đàn hồi xuyên tâm Nhận dạng: Sau va chạm vật chuyển động với vận tốc riêng Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm hình: trước va chạm, sau va chạm) chọn chiều dương Chú ý: Nếu chưa biết chiều chuyển động vật giả sử vectơ vận tốc vật hướng theo chiều dương Bước : Biện luận hệ cô lập r r r r r r Bước 3: Ta có pt = ps ⇔ m1v01 + m2 v02 = m1v1 + m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương ⇒ đại lượng cần tìm Bước 5: Kết luận: Nếu kết giá trị dương vật chuyển động chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) ngược lại kết giá trị âm vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương) Bài tập mẫu: Hai xe lăn nhỏ có khối lượng m 1= 300g, m2=2kg chuyển động mặt phẳng ngang ngược chiều với vận tốc tương ứng 2m/s 0,8m/s Sau va chạm xe lăn thứ giật lùi lại với vận tốc 1,5m/s Xác định chiều độ lớn vận tốc xe lăn thứ hai sau va chạm Bỏ qua lực cản Nhận dạng: Vì sau va chạm hai xe lăn chuyển động với vận tốc riêng nên va chạm đàn hồi (+) Giải r v01 Bước 1: Trước vachạm Sauva chạm r v02 m m r v22 r v m (Giả sử dương) m chiều Bước : Vì bỏ qua lực cản nên hệ có hai vật: Vật 1(m 1), vật 2(m2) hệ cô lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r r r ⇔ m1v01 + m2 v02 = m1v1 + m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương m1v01 − m2v02 = − m1v1 + m2v2 v2 = m1v01 − m2 v02 + m1v1 m2 => v2 = 0,3.2 − 2.0,8 + 0,3.1,5 = - 0,425(m/s) Bước 5:Vậy sau va chạm, xe thứ hai chuyển động ngược chiều dương với vận tốc có độ lớn 0,425m/s Bài tập vận dụng Bài 1: Một toa xe có khối lượng chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào toa xe thứ hai có khối lượng đứng yên Sau va chạm toa xe thứ hai chuyển động với vận tốc 3m/s Toa chuyển động sau va chạm? Bỏ qua ma sát lực cản khơng khí ĐS: - 1m/s Bài 2: Một toa xe có khối lượng chuyển động với vận tốc 2m/s đến va chạm vào toa xe thứ hai có khối lượng đứng yên Sau va chạm toa xe thứ hai chuyển động với vận tốc 1,5m/s Toa chuyển động sau va chạm? Bỏ qua ma sát lực cản khơng khí ĐS: 0,4m/s Dạng 3:Va chạm mềm Nhận dạng: Sau va chạm hai vật dính vào chuyển động vận tốc Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm hình: trước va chạm, sau va chạm) chọn chiều dương Chú ý: Nếu chưa biết chiều chuyển động vật giả sử vectơ vận tốc vật hướng theo chiều dương Bước : Biện luận hệ cô lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r r ⇔ m1v01 + m2 v02 = (m1 + m2 )v (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương ⇒ đại lượng cần tìm Bước 5: Kết luận: Nếu kết giá trị dương vật chuyển động chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) ngược lại kết giá trị âm vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương) Bài tập mẫu 1: Vật thứ có khối lượng 5kg chạy với vận tốc 3m/s va chạm vào vật thứ hai 15kg chạy chiều đường nằm ngang với vận tốc 2m/s Sau va chạm hai vật dính vào Tìm vận tốc hai vật sau va chạm Bỏ qua lực cản Nhận dạng: Vì sau va chạm hai vật dính vào chuyển động vận (+ tốc nên va chạm mềm Giải ) Bước 1: r v02 r v01 Trước chạm va m1 rm v Sau va chạm m m2 Bước : Vì bỏ qua lực cản nên hệ có hai vật: (m1), (m2) hệ lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r r ⇔ m1v01 + m2 v02 = (m1 + m2 )v (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương m1v01 + m2v02 = (m1 + m2 )v v= m1v01 + m2 v02 m1 + m2 => v = 5.3 + 15.2 = 2, 25(m / s ) + 15 Bước 5:Vậy sau va chạm, hai vật chuyển động chiều dương ( chiều chuyển động ban đầu vật thứ nhất) với vận tốc có độ lớn 2,25 m/s Bài tập mẫu 2: Vật thứ có khối lượng 5kg chạy với vận tốc 3m/s va chạm vào vật thứ hai 15kg chạy ngược chiều đường nằm ngang với vận tốc 2m/s Sau va chạm hai vật dính vào Tìm vận tốc hai vật sau va chạm Bỏ qua lực cản Nhận dạng: Vì sau va hai vật dính vào chuyển động vận tốc nên va chạm mềm Giải (+) r v02 r v01 Bước 1: Trước chạm va m1 r v Sau va chạm m2 m m2 (Giả sử chiều dương) Bước : Vì bỏ qua lực cản nên hệ có hai vật: (m1), (m2) hệ cô lập r r r r r ⇔ m1v01 + m2 v02 = (m1 + m2 )v (1) Bước 3: Ta có pt = ps Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương m1v01 − m2v02 = (m1 + m2 )v v= m1v01 − m2 v02 m1 + m2 => v = 5.3 − 15.2 = −0, 75(m / s) + 15 Bước 5: Vậy sau va chạm, hai vật chuyển động ngược chiều dương ( chiều chuyển động ban đầu vật thứ nhất) với vận tốc có độ lớn 0,75 m/s Bài tập vận dụng Bài 1: Một xe gng có khối lượng 30 chuyển động đường thẳng với vận tốc 1,5m/s móc vào xe gng thứ hai có khối lượng 20 đứng yên Tính vận tốc hai xe móc vào nhau? Bỏ qua ma sát lực cản khơng khí ĐS: 0,9m/s Bài 2: Một xe cát có khối lượng 3kg chuyển động theo phương ngang với vận tốc 2m/s Một viên đá có khối lượng 500g bay theo phương ngang với vận tốc 10 m/s chiều với xe cát đến cắm vào xe cát Tìm vận tốc hệ xe cát viên đá sau va chạm? Bỏ qua ma sát lực cản khơng khí ĐS: 3,14m/s Dạng : Chuyển động phản lực Nhận dạng chung: Chuyển động súng đạn, vỏ pháo thuốc pháo, vỏ tên lửa khối khí Dạng 4.1 Chuyển động súng đạn, vỏ pháo thuốc pháo… 10 Nhận dạng: Xét xem trước bắn súng đạn chuyển động hay đứng yên, sau bắn đạn bay theo phương ban đầu hay hợp với phương ban đầu góc α Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm hình: trước tương tác, sau tương tác) chọn chiều dương Bước : Vì bỏ qua lực cản nên hệ có hai vật: Vật 1(m1), vật 2(m2) hệ cô lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r - Xét ban đầu hai vật đứng yên pt = r r r ⇔ = m1v1 + m2 v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương ⇒ đại lượng cần tìm Bài tập mẫu 1: Một súng đại bác nằm ngang có khối lượng 1000kg (khơng tính khối lượng viên đạn) bắn viên đạn có khối lượng 2,5kg theo phương ngang Vận tốc viên đạn khỏi nòng súng 600m/s Xác định chiều độ lớn vận tốc súng sau bắn r r Nhận dạng: Vì trước bắn súng đạn nằm yên nên pt = , sau bắn đạn chuyển động theo phương nằm ngang (+) Giải r r r v01 = v02 = Bước Trước va chạm chm m1 m2 r v1 Sau va chạm r v2 m2 m1 r Bước : Vì nội lực lớn so với ngoại lực (Giả sử v1 chiều dương) nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m1), đạn (m2) hệ cô lập r r r r r Bước 3: Ta có pt = ps ⇔ = m1v1 + m2 v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương 11 = m1v1 + m2 v2 => v1 = − m v2 => m1 v1 = − 2,5.600 = −1,5(m / s ) 1000 Bước 5: Vậy sau bắn, súng chuyển động ngược chiều dương (súng giật lùi phía sau) với vận tốc có độ lớn 1,5 m/s Bài tập mẫu 2: Một súng đại bác nằm ngang có khối lượng 820kg kể đạn, bắn viên đạn có khối lượng 20kg theo phương hợp với phương ngang góc 600 Vận tốc viên đạn khỏi nịng súng 480m/s.Tính vận tốc súng sau bắn? r r Nhận dạng: Vì trước bắn súng đạn nằm yên nên pt = , sau bắn đạn chuyển động theo phương hợp với phương ngang góc 600 Giải (+) O Bước 1: Trước chạm r r r v01 = v02 = va x m1 m2 r v1 Sau va chạm m1 α r v2 m2 (Giả sử chiều dương) Bước : Vì nội lực lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m 1), đạn (m2) hệ cô lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r r ⇔ = m1v1 + m2 v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương : = m1v1 + m2 v2 cos α v1 = − m v2 cos α m1 => v1 = − 20.480 cos 600 = −6(m / s ) 800 Bước 5: Vậy sau bắn, súng chuyển động ngược chiều dương (súng giật lùi phía sau) với vận tốc có độ lớn 6m/s Bài tập vận dụng 12 Bài 1: Một súng đại bác nằm ngang có khối lượng (khơng tính khối lượng viên đạn) bắn viên đạn có khối lượng 5kg theo phương ngang Vận tốc viên đạn khỏi nòng súng 400m/s Xác định chiều độ lớn vận tốc súng sau bắn.;ĐS: - 1m/s Bài 2: Pháo thăng thiên có khối lượng 150g kể 50g thuốc pháo Khi đốt pháo, giả thiết toàn thuốc cháy tức thời với vận tốc 98m/s đất Tìm độ cao cực đại pháo? Biết bay thẳng đứng bỏ qua lực cản Lấy g = 9,8 m/s2 ;ĐS: 120m Dạng 4.2: Chuyển động tên lửa Nhận dạng: Xét xem sau bắn khí với vận tốc hệ quy chiếu đứng yên hay hệ quy chiếu chuyển động Phương pháp: Bước 1: Vẽ hình (gồm hình: trước khí ra, sau khí ra) chọn chiều dương Chú ý: Nếu chưa biết chiều vật trước hay sau va chạm giả sử vectơ vận tốc chuyển động chiều dương Bước : Vì bỏ qua lực cản nên hệ có hai vật: Vỏ tên lửa(m 1), khối khí (m2) hệ lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r r - Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với đất v01 = v02 = v0 r r r ⇔ (m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2v2 (1) - Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với tên lửa trước khí r r r r r r v01 = v02 = v0 , v2 = v0 + u r r r r ⇔ (m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2 (v0 + u )(1) - Nếu khối khí chuyển động với vận tốc so với tên lửa sau khí r r r r r r r r r r v01 = v02 = v0 , v2 = v1 + u ⇔ (m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2 (v1 + u )(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương ⇒ đại lượng cần tìm Bước 5: Kết luận: Nếu kết giá trị dương vật chuyển động chiều giả sử ban đầu (cùng chiều dương) ngược lại kết giá trị âm vật chuyển động ngược chiều giả sử ban đầu ( ngược chiều dương) Bài tập mẫu 1: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng chuyển động theo phương ngang với vận tốc 100m/s từ tên lửa, lượng nhiên liệu có khối 13 lượng cháy tức thời phía sau vận tốc 400m/s đất Tìm vận tốc tên lửa sau khí Nhận dạng: Vì trước khí vỏ tên lửa khí chuyển động r r r vận tốc nên v01 = v02 = v0 Giải r v0 Bước 1: r v1 m1 m1 x ( + ) O m2 m2 r v2 Trước khí Sau khí ra (Giả sử chiều dương) Bước : Vì nội lực lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m 1), đạn (m2) hệ cô lập r r Bước 3: Ta có pt = ps r r r ⇔ (m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2v2 (1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương (m1 + m2 )v0 = m1v1 − m2 v2 v1 = (m1 + m2 )v0 + m v2 => m1 v1 = (4000 + 2000).100 + 2000.400 = 350(m / s ) 4000 Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động chiều dương (vỏ tên lửa chuyển động chiều chuyển động ban đầu tên lửa) với vận tốc có độ lớn 350 m/s Bài tập mẫu 2: Một tên lửa có khối lượng tổng cộng chuyển động theo phương ngang với vận tốc 100m/s từ tên lửa, lượng nhiên liệu có khối lượng cháy tức thời phía sau vận tốc 400m/s tên lửa trước khí Tìm vận tốc tên lửa sau khí 14 Nhận dạng: Vì trước khí vỏ tên lửa khí chuyển động r r r vận tốc nên v01 = v02 = v0 , tên lửa chuyển động với vận tốc 400 m/s tên lửa r r r trước khí nên u= 400m/s, v2 =v0 +u Giải r v0 Bước 1: r v1 x m1 m1 m2 m2 Trước khí ( + ) O r u Sau khí (Giả sử chiều dương) Bước : Vì nội lực lớn so với ngoại lực nên hệ có hai vật: Vỏ súng (m 1), đạn (m2) hệ cô lập r r Bước 3: Ta có pt =ps r r r ⇔( m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2 v2 r r r r r r r Với v2 =v0 +u ⇔(m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2 (v0 + u )(1) Bước 4: Chiếu (1) lên chiều dương (m1 + m2 )v0 = m1v1 + m2 (v0 − u ) v1 = v1 = (m1 + m2 )v0 − m (v0 − u ) m1 (4000 + 2000).100 − 2000.(100 − 400) = 300(m / s ) 4000 Bước 5: Vậy sau va chạm, vỏ tên lửa chuyển động chiều dương (vỏ tên lửa chuyển động phía trước) với vận tốc có độ lớn 300 m/s 15 Bài tập vận dụng Bài 1: Một tên lửa có khối lượng 10 bay với vận tốc 200m/s đất tức thời phía sau lượng khí có khối lượng với vận tốc 500m/s đất Tìm vận tốc tên lửa sau khí ra.;ĐS: 340 m/s Bài 2: Một tên lửa có khối lượng 10 bay với vận tốc 200m/s đất tức thời phía sau lượng khí có khối lượng với vận tốc 500m/s tên lử trước khí Tìm vận tốc tên lửa sau khí ĐS: 300 m/s Dạng 5: Bài toán viên đạn nổ r Nhận dạng:Một viên đạn bay với vận tốc v nổ thành hai mảnh, mảnh thứ r r có khối lượng m1 bay với vận tốc v1 hợp với v góc α Tìm hướng độ lớn vận tốc mảng thứ hai Phương pháp: Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn sau nổ: mảnh thứ (m 1) mảnh thứ hai (m2) hệ lập nội lực lớn nhiều so với trọng lực mảnh đạn Bước : -Tìm độ lớn động lượng viên đạn trước nổ: p = m.v - Tìm độ lớn động lượng mảnh thứ sau nổ: p1= m1v1 r r r Bước 3: Theo định luật bảo tồn động lượng ta có: p = p1 + p2 (1) Bước 4: Vẽ hình biểu diển phép cộng vectơ (1) theo liệu đầu Bước 5: Dựa vào tính chất hình học để giải tốn - Có thể tính theo cơng thức chung sau: p2 = p + p12 − p p1 cos α r r r với α góc hợp p p1 p - v2 = p2 m2 p sin α sin β sin α = ⇒ sin β = p2 p2 - Ta có: p1 ⇒β =? r r ( Với β góc hợp p p2 ) Bước 6: Kết luận α O β r p r p2 Bài tập mẫu 1: Một viên đạn pháo bay ngang với vận tốc 300m/s nổ thành hai mảnh có khối lượng 5kg 15kg Mảnh nhỏ bay lên theo 16 phương thẳng đứng với vận tốc 400 m/s Hỏi mảnh to bay theo phương nào, với vận tốc bao nhiêu? Bỏ qua sức cản không khí? Nhận dạng: Ban đầu viên đạn bay theo phương ngang, mảnh thứ bay lên theo phương thẳng đứng nên α =900 Giải Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn sau nổ: mảnh thứ (m 1) mảnh thứ hai (m2) hệ lập nội lực lớn nhiều so với trọng lực mảnh đạn Bước : Động lượng viên đạn trước nổ: p = m.v = 20.300 = 6000 (N.s) Động lượng mảnh thứ sau nổ: p1= m1v1 = 400 = 2000 (N.s) r r r Bước 3: Theo định luật bảo tồn động lượng ta có: p = p1 + p2 (1) r p1 Bước 4: O α r p β r p2 Bước 5: - - p2 = p + p12 − p p1 cos α = p2 = 60002 + (2000 3) − 2.6000.2000 3.cos 900 = 6928, 2( N s) p 6928, v2 = = = 461,88(m / s ) m2 15 sin β sin α p1.sin α 2000 3.sin 900 = ⇒ sin β = = = 0,5 p1 p2 p2 6928, ⇒ β = 300 r Bước 6: Vậy mảnh hai bay xuống hợp với p góc 300 với vận tốc có độ lớn 461,88(m/s) Bài tập mẫu 2: Một viên đạn có khối lượng 20kg bay thẳng đứng lên cao với vận tốc 15m/s nổ thành hai mảnh: mảnh 8kg văng với vận tốc 26,5m/s theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên góc 45 Hỏi mảnh văng theo hướng nào, vận tốc bao nhiêu? 17 Nhận dạng: Ban đầu viên đạn bay theo phương thẳng đứng, mảnh thứ bay lên theo hướng hợp với phương thẳng đứng hướng lên góc 450 nên α =450 Giải Bước 1: Xem hệ hai mảnh đạn sau nổ: mảnh thứ (m 1) mảnh thứ hai (m2) hệ lập nội lực lớn nhiều so với trọng lực mảnh đạn Bước : Động lượng viên đạn trước nổ: p = m.v = 20.15 = 300 (kg.m/s) Động lượng mảnh thứ sau nổ: p1= m1v1 = 26,5= 212 (kg.m/s) r r r Bước 3: Theo định luật bảo tồn động lượng ta có: p = p1 + p2 (1) Bước 4: r p2 β αα r p1 O Bước 5: - r p p2 = p + p12 − p p1 cos α p = 300 + 212 − 2.300.212 cos 45 = 212 (kg.m/s) p2 212 = 17, 7(m / s) = m2 12 - v2 = - sin β sin α p sin α 212.sin 450 = ⇒ sin β = = = p1 p2 p2 212 ⇒ β = 450 r Bước 6: Vậy mảnh hai bay xuống hợp với p góc 450 với vận tốc có độ lớn 17,7(m/s) Bài tập vận dụng Bài 1: Một viên đạn có khối lượng 2kg bay đến điểm cao quỹ đạo parabol với vận tốc 250m/s nỗ làm hai mảnh: mảnh (1) khối lượng 1,5kg rơi thẳng đứng, vận tốc bắt đầu chạm đất 200m/s Tìm hướng độ lớn vận tốc mảnh (2) sau nổ? Bỏ qua sức cản khơng khí 18 ĐS: 100m/s ; 370 HIỆU QUẢ 4.1 Kết thực tiễn Sau áp dụng đề tài vào tiết dạy ôn học sinh khối 10 năm học 2021 - 2022, thấy em học sinh có nhiều tiến hơn, tích cực hứng thú giải tập phần động lượng, cho kết nhanh xác đạt hiệu cao hơn, thể qua bảng số liệu sau: Kết Kết ban đầu Kết sau thực Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém TB trở lên 3,5% 32,22% 42,14% 22,14% 0% 77,86% 20,43% 42,86% 34,71% 2,0% 0% 98,00% Qua năm giảng dạy thân nhận thấy học sinh khối 10 học tới phần động lượng việc giải tập cịn gặp khơng khó khăn định q trình vận dụng chưa thật có hiệu cao Vì thân giáo viên trình giảng dạy, phải cho em học tới phần kiến thức này, có hứng thú tiếp thu kiến thức Do đề tài “ MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI” phần góp phần giúp cho em học sinh nắm kiến thức vững vàng hơn, hiểu sâu hơn, từ có thái độ học tập tích cực hơn, tạo điều kiện thuận lợi để em giải tốn dạng tổng hợp nâng cao kì thi học sinh giỏi 4.2 Ý kiến đề xuất - Củng cố chặt chẽ cho học sinh kiến thức động lượng, quy tắc cộng vectơ định lý tam giác - Yêu cầu giảng dạy phải áp dụng nội dung phương pháp, vận dụng cách giải khác cho đối tượng học sinh Qua học sinh so sánh tự rút phương pháp giải phù hợp cho thân - Tham khảo thêm ý kiến học sinh dạng tập đưa để thay đổi củng cố lý thuyết, phương pháp giải cho phù hợp với đối tượng học sinh khác - Nhà trường tạo điều kiện cho giáo viên áp dụng rộng rãi cho đối tượng học sinh III KẾT LUẬN 19 Đối với mơn Vật lí việc nắm vững kiến thức giáo khoa quan trọng để vận dụng kiến thức vào để giải tập cụ thể mang lại kết xác khoa học vơ quan trọng Do việc hướng dẫn học sinh lựa chọn phương pháp giải thích hợp để học sinh khắc sâu kiến thức địi hỏi người dạy phải cung cấp cho học sinh hệ thống phương pháp, kỹ đúc kết cho thân để vận dụng vào đối tượng cụ thể, có mang lại kết giảng dạy mong muốn Với đề tài giúp cho học sinh nhiều phương pháp giải tốn lẫn thái độ học tập mơn Vật lí nâng lên đáng kể Từ học sinh vận dụng để giải dạng tốn có liên quan cách dễ dàng Phương pháp phân loại chưa phải phương pháp tối ưu, tơi thấy áp dụng cho đối tượng học sinh khác trình giảng dạy trực tiếp lớp Tuy nhiên, đề tài tơi làm cịn thiếu sót mong nhận đóng góp bổ sung thêm ý kiến tập hay đồng nghiệp để đề tài tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng năm.2022 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người thực Hà Thị Thanh TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 [1] Sách giáo khoa vật lý 10 NC – Nguyễn Thế Khôi - NXBGD năm 2006 [2] Sách tập vật lý 10 NC – Lê Trọng Tương – Lương Duyên Bình NXBGD năm 2006 [3] Sách giáo khoa vật lý 10 CB – Lương Duyên Bình - NXBGD năm 2006 [4] Sách tập vật lý 10 CB - Lương Duyên Bình - NXBGD năm 2006 [5] Giải tốn vật lí 10 – Bùi Quang Hân - NXBGD năm 2003 [6] Phân loại phương pháp giải tập Vật lí 10 – Lê Văn Thông - nhà xuất trẻ năm 1997 [7].Phương pháp giải tốn vật lí 10 – Vũ Thanh Khiết - NXBGD năm 2006 [8].Chuyên đề bồi dưỡng vật lí 10- nhà xuất Đà Nẵng năm 2002 [9].Sách tập đại số lớp 10 – Vũ Tuấn - NXBGD năm 2006 [10].Sách giáo khoa hình học lớp 10 – Trần Văn Hạo - NXBGD năm 2010 21 ... chọn đề tài “MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI ’’ cho SKKN với hy vọng tập tài liệu giúp ích cho em học sinh q trình kiểm... thu kiến thức Do đề tài “ MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM BÀI TẬP PHẦN ĐỘNG LƯỢNG CHO HỌC SINH LỚP 10 TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI” phần góp phần giúp cho em học sinh nắm kiến thức vững vàng... phân loại dạng tập Nếu học sinh nắm vững nội dung đề tài góp phần việc nâng cao chất lượng học tập ôn học sinh giỏi nâng cao chất lượng môn Thực trạng vấn đề Hiện đa số học sinh học chưa bao quát